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发酵罐维护指南:几个延长设备寿命的关键技巧 时间:2025.07.03
发酵罐并非静止的容器,它不仅是工业生物反应的核心容器,更是企业生产安全、产品质量的关键堡垒。每一次的阀门转动、罐体加压、无菌通气,都在考验着这套精密系统运行的稳定。忽视日常维护所带来的细微磨损或杂质积累,最终将演化为频繁停机的代价、染菌频发的危机、产品批次的作废。一次次故障修复,都是企业生产的沉没资本。一套严谨的维护规程,是保障其长期高效、安全运转的核心枢纽。

这份指南旨在拆解维护技术的内在逻辑,让发酵罐始终处于最佳状态,才能保证核心设备价值。


一、日常清洁灭菌

每一次发酵循环结束,彻底的清洁与灭菌是阻断微生物污染链的首要防线。残留的营养物质是杂菌滋生的温床,顽固的生物膜则可能庇护病原体。高频次CIP程序(在位清洁)是在发酵结束立即启动,固定使用特定温度、浓度清洁剂及清洗流速。而周期性进行SIP程序(原位灭菌)是在维持121℃与0.11兆帕压力蒸汽环境,彻底清除罐内所有活性微生物。
1. 不锈钢发酵罐罐: 重点关注CIP/SIP球/喷嘴覆盖性,确保无死角。耐受性强,可使用更广谱或浓度稍高的清洁剂/消毒剂。
 
不锈钢发酵罐CIP清洗球
 
2. 实验室发酵罐: 需格外谨慎选择清洁剂和消毒剂,避免强碱、氢氟酸等腐蚀玻璃或硅胶密封件。手动清洁比例更高,需轻柔操作防止刮伤玻璃内壁。灭菌时注意温度升降速率,避免热冲击导致玻璃破裂。忽视任何环节都可能为下一次染菌埋下伏笔。
 
实验室发酵罐灭菌

3. 死角清除: 要关注取样阀、接种口、排气滤器接口、搅拌轴封周边等流体动力学薄弱区域,必要时辅以手动拆卸清洁。


二、密封性检查

发酵罐需要在正负压力下稳定运行,一点微小泄漏都可能导致培养液外泄、气体泄露或者染菌。我们要重点关注罐体法兰、取样阀、接种口、电极接口等关键连接部位,定期检查O型圈、垫片等密封件的完整性、弹性及老化迹象。在罐体加压(空消或实消)时进行保压测试是验证整体密封性的有效手段。
1. 不锈钢发酵罐: 法兰面平整度、螺栓紧固力矩是检查重点,密封件材质选择范围广(如EPDM, FKM, Silicone)。
2. 实验室发酵罐:实验室发酵罐由于是玻璃材质,顶盖连接、电极端口一直都是泄漏高发区。还有密封圈易老化、变形,需更频繁检查与更换。保压测试需要在专业人士指导下,配备防护设施(防爆罩、安全手套、护目镜等)并且严格控制测试压力在玻璃罐安全范围内,绝对禁止超压。
 
实验室发酵罐罐盖


三、传感器校准

温度、pH、溶氧(DO)、压力等传感器是发酵过程的“眼睛”。数据偏差将导致过程工艺参数失控,轻则影响产量质量,重则引发批次失败。严格依据厂家建议及工艺需求制定校准计划。温度探头需定期在标准液中进行多点校准;pH电极的校准频率通常最高,最好每次使用标准缓冲液校验;溶氧电极需进行零点与满点校准。
传感器校准
1. 通用原则: 校准频率取决于使用强度、工艺关键性和传感器稳定性。
2. 差异点: 实验室玻璃罐常需频繁拆装电极进行离线校准或更换,拆装过程中的无菌操作和接口密封性检查尤为重要。不锈钢罐更倾向于在位校准或使用快接设计减少污染风险。


四、预防性维护与监测

除了以上一些固定的维护计划外,定期检查机械部件状态,主动干预强于被动维修。
1. 搅拌系统:监测轴承和轴,可早期发现搅拌轴不对中、轴承磨损等机械隐患。检查桨叶有无变形、腐蚀或生物附着等。
 
发酵罐搅拌系统
 
2. 阀门与管路: 确认阀门开合到位精度与响应时间,检查管路支撑稳固性。
3. 定期更换:定期更换空气预过滤器、呼吸器滤芯等耗材是保障无菌屏障的关键。
 
发酵罐空气过滤器

某生物制药企业生产线在实施全面强化维护后,故障停机时间锐减60%,因染菌导致的批次失败率降低超过75%。同样,某高校实验室通过规范其多台玻璃发酵罐的维护流程,将因设备问题导致的关键实验失败率降低了40%,大大提升了研究效率与数据可靠性。

发酵罐的稳定运行源于持之以恒的专业维护,且需根据设备类型(玻璃/不锈钢)精准施策。 霍尔斯深谙生物工艺核心需求,我们不仅提供覆盖实验室到生产的高性能玻璃与不锈钢发酵罐设备,更可为您量身定制针对性的维护策略与技术培训,联系霍尔斯技术团队,获取专属维护评估方案,让您的发酵工艺无论规模大小始终运行于高效与可靠之上。
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